Reklama

Hodnocení panelové soustavy PS 61 v Plzni

Ing. Luděk Vejvara, Ph.D., Západočeská univerzita v Plzni, Katedra mechaniky

Recenzovaný

Článek představuje popis a zhodnocení technického řešení panelové soustavy PS 61, která byla používána od roku 1961 do roku 1967 v západních Čechách. V současné době jsou objekty užívány jako bytové domy a je třeba provést jejich pečlivou rekonstrukci. Je třeba prověřit stávající příčky, omezit další zatížení stropů a vše řešit pouze po důkladném rozboru statikem.

Reklama

1. Úvod

Panelové objekty představují významnou část tuzemského bytového fondu. Od konce padesátých let do začátku devadesátých let minulého století bylo realizováno v bývalém Československu kolem 80 000 objektů. V době svého vzniku představovaly panelové objekty moderní a dostupné řešení pro výstavbu zejména bytových domů. V západních Čechách se jednalo o objekty v soustavách PS 61, T06B a PS 69. Soustava PS 61 byla první krajskou ucelenou variantou pro výstavbu určenou k tomuto účelu.

2. PS 61 – základní informace

Rok výstavby:	od roku 1961
Konstrukční systém:	příčný stěnový systém s panelovými stropy
Modul konstrukčního systému:	3,85 m
Konstrukční výška:	2,75 m (dutinové panely 140 mm) 2,73 m (plné panely 120 mm)
Světlá výška:	2,55 m
Počet podlaží:	4, 6, 7, 8 a 10 podlaží

Obr. 1 – Ukázka půdorysu typického podlaží soustavy

Typický znak:

předstoupené pilastry příčných stěn
tloušťka příčných nosných stěn 250 mm
specifický modul konstrukčního systému 3,85 m (světlost 3,60 m)

Užití:

V Plzni: sídliště Slovany 1961–1965, Doubravka 1962–1965
Ostatní místa v tehdejším západočeském kraji: Rokycany, Klatovy

Obr. 3 – Část řezu objektem soustavy PS 61

Obr. 2 a 3 – Půdorys a část řezu objektem soustavy PS 61

3. Materiál a konstrukce

Svislé stěny

Označení: PS 61_1
Typ konstrukce: Obvodová stěna – průčelí, 250 mm

`j`-tá vrstva*	Materiál	Tloušťka `d_j` [mm]	Hustota `ρ_j` [kg/m³]	Souč. tep. vodivosti `λ_j` [W/(m·K)]	Tepelný odpor `R_j` [m²·K/W]
1	Škvárobeton	250	1200	0,650	0,385

Stropní konstrukce

Nosná část je montovaná z prefabrikátů – panelů.

dutinové stropní panely (140 mm, z T 16)
železobetonové lehčené stropní panely (140 mm, B 250)
plné stropní panely (120 mm, od roku 1963)

Rozměry pro stropní panely: skladebná velikost 3,85 × 2,40 m. Na objektech jsou použity také panely pro skladebnou šířku 1200 mm.

Příčky

Příčky původně zděné z dutých cihel, později nahrazeny betonovými příčkami z dílců tloušťky 60 mm z B 170.

Střešní konstrukce

U systému jsou použity pouze jednoplášťové ploché střechy. Příklady skladeb střechy z původní dokumentace objektů:

Jednoplášťové střechy
Skladba 1	[mm]	Skladba 2	[mm]
Vodotěsná krytina		4× pomocný asfaltový nátěr
Cementový potěr	10	6× filerový asfaltový nátěr
Cementový potěr s rabitzovým pletivem	30	2× lepenka A500 + verisol /ASP/ + 1× T500
Lepenka A500		Penetrační nátěr
Dusaná škvára	130–280	Cementový potěr	20
Parotěsná zábrana		Penobetonové desky	80
Stropní konstrukce	140	Spádový škvárobeton	20–220
		Parotěsná zábrana
		Stropní konstrukce	140

Konstrukce podlah

Tloušťka podlah je 60 mm nebo 70 mm podle užitých panelů.

Skladby:	Kuchyně:	podlahy z xylolitových dlaždic
	Obytné místnosti:	vlysové podlahy
	Předsíň, lodžie, koupelny, WC:	teracová dlažba

Základové konstrukce

Základové konstrukce jsou provedeny z monolitických pásů z prostého betonu B 105 pod příčnými a obvodovými stěnami. Základy byly navrženy na dovolené namáhání zeminy 200 kPa.

Počet podlaží	Pod konstrukcí	Šířka základu [mm]	Hloubka základu [mm]
4	Vnitřní stěna	965	400
4	Vnější stěna	855	400
6	Vnitřní stěna	1 265	600
6	Vnější stěna	1 065	600
7	Vnitřní stěna	1 465	700
7	Vnější stěna	1 165	700

4. Tepelně technické vlastnosti panelů

Původní panely

1	PS61_1	Průčelní panel	tl. 250 mm
16	PS61_2	Štítový panel	tl. 385 mm

Graf 1: Porovnání součinitelů prostupů tepla původních obvodových panelů stavební soustavy PS 61

Tloušťka tepelné izolace dle ČSN 73 0540: 2011

Pro splnění hodnot součinitele prostupu tepla dle ČSN 73 0540: 2011
V tabulce uvedena tloušťka tepelné izolace z polystyrenu s λ = 0,039 W/(m·K)

PS 61_1			PS 61_2
Požadavek normy na součinitel prostupu tepla `U` [W/(m²·K)]		Tloušťka dodatečné izolace [mm]	Požadavek normy na součinitel prostupu tepla `U` [W/(m²·K)]		Tloušťka dodatečné izolace [mm]
Požadovaný	0,30	140	Požadovaný	0,30	120
Doporučený	0,25	180	Doporučený	0,25	155
Doporučený pro pasivní domy	0,18	300	Doporučený pro pasivní domy	0,18	235
Doporučený pro pasivní domy	0,12	530	Doporučený pro pasivní domy	0,12	410


Stavební soustava	Typ panelu	Dodoatečná izolace [mm]	Odpovídající součinitel prostupu tepla `U` [W/m²·K]
PS 61	Průčelí	250	0,20
PS 61	Štít	220	0,19

Obr. 5 – Pohled na desetipodlažní objekt systému PS 61 v době dokončení na počátku 60. let (archiv autora)

Obr. 6 – Pohled na desetipodlažní objekt systému PS 61 po cca 50 letech po roce 2010 ještě před zateplením fasády (archiv autora)

Obr. 5 a 6 – Pohledy na desetipodlažní objekt systému PS 61 v době dokončení na počátku 60. let a po cca 50 letech po roce 2010 ještě před zateplením fasády (archiv autora)

5. Vady a poruchy

Absence podélných ztužujících stěn objektů do 8 podlaží => nedostatečné zajištění tuhosti konstrukce v podélném směry – částečně přebírá obvodový plášť a příčky, ty ale nejsou na toto zatížení navrženy.
Velké dotvarování nestejnorodého škvárobetonu svislých panelů se projevuje stlačením svislých panelů – vliv na příčky na stropech. Poruchy příček sledovány od vzniku stavby po rok 2016.
Svislé styky mezi nenosným obvodovým pláštěm a nosnou konstrukcí jsou navrženy tak, že neumožňují dilatační pohyby ve svislé rovině obvodového pláště. Vlivem cyklického střídání teplot obvodového pláště dochází k trhlinám v obvodovém plášti a mezi pláštěm a nosnou konstrukcí – trhliny se zvětšují směrem k vyšším podlažím. Obvodový plášť má tendenci v letním období stoupat vzhůru a při studeném počasí klesá.
Výrazným tepelným mostem v konstrukci obvodového pláště je předstoupení nosných stěn přes průčelí objektu. Vlivem smršťování a roztahování panelů dochází v tomto místě k rozvoji trhlin – snížení životnosti omítek v rohu.
Nedostatečný spoj mezi jednotlivými panely – pouze promaltováno (navíc často nedostatečně) – špatné přenášení smykových sil.
Chybějící nebo nedostatečná věncová a příčná výztuž v úrovni stropních tabulí.
Nevyhovující pro mimořádné namáhání od výbuchu nebo nárazu. Ohrožena zejména štítová pole.
Nízké tepelné odpory stěny a střechy.
Nízké povrchové teploty v místě tepelných mostů.
Přestavby jsou limitovány nosností stropů a průhyby 120 mm stropní desky.
Stav balkonů ve štítech, po 55 letech stáří. Stav železobetonu konzolové desky.
Karbonatace betonu styků vzhledem k řešení v době vzniku (malé krytí výztuže) a stáří 55 let.

6. Přílohy

PS 61 – poškození zděné příčky

Stlačení vyzdívek příčky, vyboulení a vylomení – příčka je v podélném směru
PS 61 2014, Plzeň, Nepomucká 4

7. Závěr

Panelová soustava PS 61 v západních Čechách byla používána od roku 1961 do roku 1967. V současné době jsou objekty užívány převážně jako bytové domy. U realizovaných objektů je třeba při úpravách prověřit stávající příčky a omezit další zatížení stropů tloušťky 120 mm. Nové otvory ve stěnách je možné řešit pouze po důkladném rozboru statikem. Problémem zůstává stlačení škvárobetonových panelů stěn s důsledkem tlaku na nenosné příčky. Dodatečným zateplením pláště stavby došlo ke snížení rozdílu teplot působícíh na nosnou konstrukci domu. Jde zejména o snížení namáhání styků obvodového pláště a předstupujících příčných stěn od tepelné roztažnosti pláště. Při použití kontaktního zateplovacího systému je třeba ale izolovat i tyto vystupující části příčných stěn. V důsledku dodatečného provedení obvodových stěn budovy dojde k výraznému snížení tepelných ztrát a tím i potřeby tepla na vytápění a následně finančních nákladů na vytápění.

Poděkování

Práce na analýze byla začleněna do programu SGS-2016.038 na ZČU v Plzni.

Literatura

Katalog prvků PS61 – příloha k projektům, 1961
Posouzení objektu Nepomucká 4 v Plzni – Ing. Luděk Vejvara, Ph.D, 2012,
2015:Zaměření, fotografie, tabulky: archiv autora
Diplomová práce: Bc. Zbyněk Vícha, ZČU v Plzni, 2016

English Synopsis

Description and evaluation of technical solutions PS 61 panel system used in the sixties of the last century in Western Bohemia. he PS 61 panel system was used here from 1961 until 1967. At present, the buildings are used as residential buildings and their careful reconstruction needs to be done. It is necessary to check the existing partitions, to limit the additional load of the ceilings and to solve everything after a thorough analysis by statics.